[发明专利]深水海底管道轴向对准机具

说明书

技术领域

本发明涉及海洋油气开发设备，尤其涉及一种在深水油气管道连接作业中使用的深水海底管道轴向对准机具。

背景技术

目前，深水和超深水海域的油气资源，正在成为世界各国竞相开发的热点，由于深水海域油气资源有待以各种方式勘探开发，而海洋油气开发设备直接决定着海洋油气资源开发水平的高低，因此，深海油气勘探关键技术和设备的研发成为该行业的重要任务。

深水海底管道水下回接是深海管道铺设工程的重要组成部分，该工程中的新老管网的初对准作业需要由轴向对准工具与接应工具配合共同完成，目前该项技术在国外主要采用拉绳法、导向法以及ROV(Remotely OperatedVehicle)视觉导向法在深水进行管道对准作业。这些方法仅能实现新老管道之间轴向距离的粗略对准，而不能实现精确对准，因此有待改进。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种深水海底管道轴向对准机具，其包括整体框架、ROV连接架、接合装置、夹紧装置以及调整装置；利用该机具在工作母船上夹紧新管道，一并由ROV拖拽到制定的H架上，或者由ROV直接拖拽放置在H架上新管道上，再由其设置的夹紧装置夹紧管道，配合接应工具完成新管道与对接管道之间距离的调整与接应作业，同时可以完成新管道的横向位置和纵向位置的调整，从而使新老管道的轴向对准精度满足螺栓法兰联接机具的要求，有效提高深水海底管道对接质量。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明深水海底管道轴向对准机具，其特征在于，包括主体框架1、水下机器人(ROV)连接架2、接合装置3、夹紧装置4和调整装置5；该主体框架1底部两侧为底梁11，该接合装置3分别设在两侧底梁11上，该主体框架1上部相对的两个横梁15上分别设置夹紧装置4和调整装置5；该主体框架1上部与水下机器人(ROV)连接架2连接。

前述的深水海底管道轴向对准机具，其中主体框架1底部两侧设有两个平行的底梁11，上部为两个横梁15，横梁15与底梁11之间通过四个弯梁12连接一体，横梁15与弯梁12之间通过法兰和螺栓连接；主体框架1中部设有桁架14，该桁架为拱形桁架，其四个角端分别固定在两个底梁11之间；四个弯梁12上端分别设有竖梁13，竖梁13上部通过法兰和螺栓与水下机器人(ROV)连接架2连接；该两个夹紧装置4和两个调整装置5分别设置在与底梁11垂直固定的两个横梁15上，且调整装置5是位于夹紧装置4内；该主体框架1底部两侧底梁11的外侧壁分别安装有耳环16，两个接合装置3分别通过法兰底梁11连接。

前述的深水海底管道轴向对准机具，其中水下机器人(ROV)连接架2上部为四个横梁21构成的方形体；中间为与水下机器人(ROV)进行连接的异型架22；其下部四个角端分别设置带有连接法兰24的竖梁23，通过螺栓与主体框架的竖梁13连接。

前述的深水海底管道轴向对准机具，其中接合装置3由拖拽液压缸31、锁紧液压缸32、调节杆33、锥形探头34、导柱35、伸缩椎体36组成；该锥形探头34由中空的圆柱形体和中空的锥形体一体焊接成型，中空的圆柱形体背离锥形体的一端通过法兰与底梁11连接，锥形体侧壁设有多个开孔；该拖拽液压缸31通过耳环16而与底梁11外侧连接，拖拽液压缸31的活塞杆311与底梁11上的法兰铰接；锁紧液压缸32位于底梁11内部，其活塞杆前端穿过法兰并位于锥形探头34内部的调节杆33连接，该调节杆33与位于锥形探头34内的伸缩椎体36相连，该伸缩椎体36侧壁设有多个T型槽，该T型槽内装设导柱35，且T型槽的数量与锥形体侧壁设有开孔的数量相同。

前述的深水海底管道轴向对准机具，其中夹紧装置4包括上连接板41、夹紧主板44、定位环45、左夹紧液压缸42、右夹紧液压缸42’、左卡爪43以及右卡爪43’；上连接板41为方形板体，其固定在两块平行设置的夹紧主板44端，该定位环45通过螺栓分别与两个夹紧主板44连接，构成方形箱式框体，该方形箱式框体跨设在与底梁11垂直的两个横梁15上；两块夹紧主板44板体外侧分别对称设有左夹紧液压缸42和右夹紧液压缸42’，该左夹紧液压缸42活塞杆连接左卡爪43，该右夹紧液压缸42’活塞杆与右卡爪43’连接；两块夹紧主板44板体下端分别设有对应的圆缺形缺口，该圆缺形缺口的直径等于深水海底管道的直径，该定位环45通过螺栓固定在该圆缺形缺口处；左卡爪43上端与左夹紧液压缸42的活塞杆连接，中部设有定位销孔，供销轴穿设并与夹紧主板44固定；右卡爪43’上端与右夹紧液压缸42’的活塞杆连接，中部设有定位销孔，供销轴穿设并与夹紧主板44固定。